[發明專利]一種可洗的柔性可穿戴介質埋藏圓極化微帶天線

在審

• 申請號: 201811367705.1
• 申請日: 2018-11-16
• 公開（公告）號: CN109524768A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 李建雄;姜宇琛
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q13/08
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 李冉

本發明公開的一種可洗的柔性可穿戴介質埋藏圓極化微帶天線，包括介質基底、第一介質覆蓋層、第二介質覆蓋層和導體貼片；其中，所述導體貼片包括接地平面和輻射貼片，所述接地平面位于第一介質覆蓋層和介質基底之間；所述輻射貼片位于第二介質覆蓋層和介質基底之間，并且電連接有微帶線；所述第一介質覆蓋層、所述介質基底和所述第二介質覆蓋層將所述導體貼片包裹在內。本發明具有重量輕、抑制雨霧干擾、抗多徑反射、體積小、成本低、加工快、易共形、防水、安全性、易于與集成電路匹配、適用于UHF RFID和GSM、防腐蝕和可洗性等優點。

技術領域

本發明屬于天線技術和射頻通信技術領域，特別涉及一種可洗的柔性可穿戴介質埋藏圓極化微帶天線。

背景技術

目前，隨著物聯網(IoT)的飛速發展，以各種形式接入互聯網的移動終端成爆炸式增長，尤其使體域網(BAN)，即以人體為中心的通信網絡系統得到了良好的發展環境，刺激了移動終端天線的需求，基于應用環境的復雜多變性，也對終端射頻前端提出了更高的要求，也成為當今的研究熱點之一。傳統的天線發展較為成熟，但不能延展、彎曲、共形和浸水且基于這些機械或環境要求下不能保持良好的雙工通信能力，從而限制了可穿戴天線在體域網的大規模應用。天線形變、浸水、腐蝕等變化直接影響天線自身性能，傳統天線不能共形、浸水、被腐蝕，使其在體域網的發展中不能充分發揮作用。

因此，如何提供一種適用體域網的、可洗的柔性可穿戴介質埋藏圓極化微帶天線是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種基于體域網的柔性可穿戴天線，具有重量輕、抗多徑反射、體積小、成本低、加工快、易共形、防水、安全性、防腐蝕和可洗性等優點。為實現上述目的其具體方案如下：

本發明公開了一種可洗的柔性可穿戴介質埋藏圓極化微帶天線，包括介質基底、第一介質覆蓋層、第二介質覆蓋層和導體貼片；其中，所述導體貼片包括接地平面和輻射貼片，所述接地平面位于第一介質覆蓋層和介質基底之間；所述輻射貼片位于第二介質覆蓋層和介質基底之間，并且電連接有微帶線；所述第一介質覆蓋層、所述介質基底和所述第二介質覆蓋層將所述導體貼片包裹在內。

優選的，所述第一介質覆蓋層、所述介質基底和所述第二介質覆蓋層長和寬相同，且所述導體貼片的邊緣在所述第一介質覆蓋層、所述介質基底和所述第二介質覆蓋層的介質邊緣內且與所述介質邊緣有固定的距離。

優選的，所述接地平面、所述輻射貼片和所述微帶線均為納米銀材料，經3D噴墨方法打印在所述介質基底的表面。3D噴墨打印制作導體貼片和微帶線速度快，精度高。

優選的，所述介質基底、所述第一介質覆蓋層和所述第二介質覆蓋層均采用熱塑性彈性體的3D打印線材NinjaFlex材料，通過通過FDM方法將所述介質基底、所述第一介質覆蓋層和所述第二介質覆蓋層無縫連接。NinjaFlex是一種柔性材料且利用3D噴墨打印的納米銀材料也具有柔性，使得本發明的柔軟度大大增加，適于穿戴。

優選的，所述輻射貼片沿對角方向開設有兩個倒角，并且在所述輻射貼片中間位置，沿同一對角方向開設有矩形槽。

優選的，所述輻射貼片的長Lp＝87.5mm，寬Wp＝87.5mm；所述倒角的寬為9.8mm；所述矩形槽的長為32mm。

優選的，所述微帶線的長Lf＝40mm，寬Wf＝8mm。柔性可穿戴天線使用微帶線饋電以便于天線與集成電路集成，易于實現阻抗匹配。

優選的，所述輻射貼片和所述接地平面之間的高度H2＝3.4mm。

優選的，所述接地平面的長L_g＝160mm，寬W_g＝161mm，為一矩形納米銀導體，采用矩形貼片可以提高增益，增加輻射效率并且易于制作。

優選的，所述接地平面和所述微帶線均連接SMA連接頭。